ANSYS 14有限元分析自学手册PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

ANSYS 14有限元分析自学手册PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1篇 操作基础篇2

第1章 ANSYS概述2

1.1 有限单元法简介3

1.1.1 CAE软件简介3

1.1.2 有限单元法的基本概念5

1.2 ANSYS简介6

1.2.1 ANSYS的发展7

1.2.2 ANSYS的功能7

1.3 ANSYS14的启用及界面8

1.3.1 ANSYS14的启动8

1.3.2 ANSYS14运行环境配置9

1.3.3 ANSYS14的用户界面9

1.4 程序结构11

1.4.1 处理器11

1.4.2 文件格式12

1.4.3 输入方式12

1.4.4 输出文件类型12

1.5 ANSYS分析的基本过程13

1.5.1 前处理13

1.5.2 加载并求解14

1.5.3 后处理14

1.5.4 实例导航——齿轮泵齿轮静力分析实例15

1.6 本章小结16

第2章 几何建模17

2.1 坐标系简介18

2.1.1 总体和局部坐标系18

2.1.2 显示坐标系20

2.1.3 节点坐标系21

2.1.4 单元坐标系21

2.1.5 结果坐标系22

2.1.6 坐标系创建实例22

2.2 工作平面的使用和操作25

2.2.1 定义一个新的工作平面26

2.2.2 控制工作平面的显示和样式26

2.2.3 移动工作平面26

2.2.4 旋转工作平面27

2.2.5 还原一个已定义的工作平面27

2.2.6 工作平面的高级用途27

2.2.7 工作平面创建实例29

2.3 布尔操作31

2.3.1 布尔运算操作31

2.3.2 布尔运算的设置32

2.3.3 布尔运算之后的图元编号33

2.3.4 交运算33

2.3.5 两两相交34

2.3.6 相加35

2.3.7 相减35

2.3.8 利用工作平面作减运算36

2.3.9 搭接37

2.3.10 分割37

2.3.11 粘接（或合并）38

2.3.12 布尔操作实例38

2.4 自底向上创建几何模型41

2.4.1 关键点42

2.4.2 硬点45

2.4.3 线47

2.4.4 面49

2.4.5 体50

2.4.6 自底向上建模实例52

2.5 自顶向下创建几何模型（体素）61

2.5.1 创建面体素61

2.5.2 创建实体体素62

2.5.3 自顶向下建模实例63

2.6 移动、复制和缩放几何模型71

2.6.1 移动和复制71

2.6.2 拖拉和旋转72

2.6.3 按照样本生成图元73

2.6.4 由对称映像生成图元73

2.6.5 将样本图元转换坐标系73

2.6.6 实体模型图元的缩放74

2.6.7 修改模型（清除和删除）75

2.7 几何模型导入到ANSYS75

2.7.1 输入IGES单一实体76

2.7.2 输入SAT单一实体78

2.7.3 输入SAT实体集合79

2.7.4 输入Parasolid单一实体82

2.8 实例导航——齿轮泵齿轮的建模83

2.9 本章小结97

第3章 划分网格98

3.1 有限元网格概论99

3.2 设定单元属性99

3.2.1 生成单元属性表100

3.2.2 在划分网格之前分配单元属性100

3.2.3 设定单元属性实例102

3.3 网格划分的控制106

3.3.1 ANSYS网格划分工具（MeshTool）107

3.3.2 映射网格划分中单元的默认尺寸109

3.3.3 局部网格划分控制110

3.3.4 内部网格划分控制110

3.3.5 生成过渡棱锥单元112

3.3.6 将退化的四面体单元转化为非退化的形式113

3.3.7 执行层网格划分113

3.3.8 网格划分控制实例114

3.4 自由网格划分和映射网格划分控制116

3.4.1 自由网格划分116

3.4.2 映射网格划分117

3.5 给实体模型划分有限元网格122

3.5.1 用xMESH命令生成网格122

3.5.2 生成带方向节点的梁单元网格123

3.5.3 在分界线或者分界面处生成单位厚度的界面单元124

3.6 延伸和扫略生成有限元模型125

3.6.1 延伸（Extrude）生成网格125

3.6.2 扫略（VSWEEP）生成网格127

3.7 修正有限元模型129

3.7.1 局部细化网格130

3.7.2 移动和复制节点和单元132

3.7.3 控制面、线和单元的法向133

3.7.4 修改单元属性134

3.8 编号控制134

3.8.1 合并重复项135

3.8.2 编号压缩136

3.8.3 设定起始编号136

3.8.4 编号偏差137

3.9 实例导航——齿轮泵齿轮模型网格划分137

3.10 本章小结142

第4章 施加载荷143

4.1 载荷概论144

4.1.1 什么是载荷144

4.1.2 载荷步、子步和平衡迭代145

4.1.3 时间参数146

4.1.4 阶跃载荷与坡道载荷147

4.2 施加载荷147

4.2.1 实体模型载荷与有限单元载荷148

4.2.2 施加载荷148

4.2.3 利用表格来施加载荷154

4.2.4 轴对称载荷与反作用力156

4.2.5 利用函数来施加载荷和边界条件157

4.3 设定载荷步选项159

4.3.1 通用选项159

4.3.2 非线性选项162

4.3.3 动力学分析选项162

4.3.4 输出控制163

4.3.5 Biot-Savart选项164

4.3.6 谱分析选项165

4.3.7 创建多载荷步文件165

4.4 实例导航——齿轮泵齿轮模型载荷施加166

4.5 本章小结169

第5章 求解170

5.1 求解概论171

5.1.1 使用直接求解法172

5.1.2 使用稀疏矩阵直接解法求解器172

5.1.3 使用雅克比共轭梯度法求解器172

5.1.4 使用不完全分解共轭梯度法求解器173

5.1.5 使用预条件共轭梯度法求解器173

5.1.6 使用自动迭代解法选项174

5.1.7 获得解答175

5.2 利用特定的求解控制器来指定求解类型175

5.2.1 使用Abridged Solution菜单选项176

5.2.2 使用求解控制对话框176

5.3 多载荷步求解178

5.3.1 多重求解法178

5.3.2 使用载荷步文件法178

5.3.3 使用数组参数法（矩阵参数法）179

5.4 重新启动分析180

5.4.1 重新启动一个分析181

5.4.2 多载荷步文件的重启动分析184

5.5 预测求解时间和估计文件大小186

5.5.1 估计运算时间186

5.5.2 估计文件的大小187

5.5.3 估计内存需求187

5.6 实例导航——齿轮泵齿轮模型求解187

5.7 本章小结188

第6章 后处理189

6.1 后处理概述190

6.1.1 后处理190

6.1.2 结果文件191

6.1.3 后处理可用的数据类型191

6.2 通用后处理器（POST1）191

6.2.1 将数据结果读入数据库192

6.2.2 列表显示结果198

6.2.3 图像显示结果205

6.2.4 映射结果到某一路径上211

6.2.5 表面操作217

6.2.6 将结果旋转到不同坐标系中显示220

6.3 时间历程后处理（POST26）221

6.3.1 定义和储存POST26变量222

6.3.2 检查变量224

6.3.3 POST26后处理器的其他功能226

6.4 实例导航——齿轮泵齿轮模型结果后处理227

6.5 本章小结234

第2篇 专题实例篇238

第7章 静力学分析238

7.1 静力分析介绍239

7.1.1 结构静力分析简介239

7.1.2 静力分析的类型240

7.1.3 静力分析基本步骤240

7.2 实例导航——联轴体的静力分析实例241

7.2.1 问题描述241

7.2.2 建立模型242

7.2.3 定义边界条件并求解246

7.2.4 查看结果249

7.2.5 命令流实现254

7.3 实例导航——钢桁架桥静力受力分析259

7.3.1 问题描述260

7.3.2 建立模型260

7.3.3 定义边界条件并求解268

7.3.4 查看结果269

7.3.5 命令流实现273

7.4 本章小结276

第8章 模态分析277

8.1 模态分析概论278

8.2 模态分析的基本步骤278

8.2.1 建立模型278

8.2.2 加载及求解279

8.2.3 扩展模态282

8.2.4 观察结果和后处理283

8.3 实例导航——结构模态分析实例284

8.3.1 分析问题285

8.3.2 建立模型285

8.3.3 进行模态设置、定义边界条件并求解292

8.3.4 查看结果296

8.3.5 命令流实现300

8.4 实例导航——钢桁架桥模态分析310

8.4.1 问题描述310

8.4.2 模态分析操作方法310

8.4.3 命令流实现316

8.5 本章小结319

第9章 谐响应分析320

9.1 谐响应分析概论321

9.1.1 完全法（Full Method）322

9.1.2 减缩方法（Reduced Method）322

9.1.3 模态叠加法（Mode Superposition Method）322

9.1.4 几种方法的共同局限性323

9.2 谐响应分析的基本步骤323

9.2.1 建立模型（前处理）323

9.2.2 加载和求解324

9.2.3 观察模型（后处理）329

9.3 实例导航——弹簧质子系统的谐响应分析331

9.3.1 问题描述331

9.3.2 建立模型332

9.3.3 分析模型336

9.3.4 观察结果339

9.3.5 命令流方式342

9.4 实例导航——吉他的谐响应分析343

9.4.1 分析问题343

9.4.2 建立模型344

9.4.3 定义边界条件并求解349

9.4.4 查看结果356

9.4.5 命令流方式359

9.5 本章小结360

第10章 非线性分析361

10.1 非线性分析概论362

10.1.1 非线性行为的原因362

10.1.2 非线性分析的基本信息363

10.1.3 几何非线性365

10.1.4 材料非线性366

10.1.5 其他非线性问题370

10.2 非线性分析的基本步骤370

10.2.1 前处理（建模和分网）371

10.2.2 设置求解控制器371

10.2.3 设定其他求解选项373

10.2.4 加载374

10.2.5 求解375

10.2.6 后处理375

10.3 实例导航——螺栓的蠕变分析376

10.3.1 问题描述376

10.3.2 建立模型377

10.3.3 设置分析并求解380

10.3.4 查看结果383

10.3.5 命令流实现385

10.4 实例导航——材料非线性分析实例386

10.4.1 分析问题386

10.4.2 建立模型387

10.4.3 定义边界条件并求解391

10.4.4 查看结果393

10.4.5 命令流实现397

10.5 本章小结400

第11章 结构屈曲分析401

11.1 结构屈曲概论402

11.2 结构屈曲分析的基本步骤402

11.2.1 前处理402

11.2.2 获得静力解403

11.2.3 获得特征值屈曲解403

11.2.4 扩展解405

11.2.5 后处理（观察结果）406

11.3 实例导航——桁架结构屈曲分析406

11.3.1 问题描述407

11.3.2 建立模型407

11.3.3 求解412

11.3.4 查看结果416

11.3.5 命令流实现421

11.4 本章小结425

第12章 谱分析426

12.1 谱分析概论427

12.1.1 响应谱427

12.1.2 动力设计分析方法（DDAM）427

12.1.3 功率谱密度（PSD）427

12.2 谱分析的基本步骤428

12.2.1 前处理428

12.2.2 模态分析428

12.2.3 谱分析429

12.2.4 扩展模态431

12.2.5 合并模态432

12.2.6 后处理434

12.3 实例导航——支撑平板的动力效果分析435

12.3.1 问题描述435

12.3.2 建立模型436

12.3.3 进行分析444

12.3.4 后处理455

12.3.5 命令流实现458

12.4 本章小结460

第13章 瞬态动力学分析461

13.1 瞬态动力学概论462

13.1.1 完全法（Full Method）462

13.1.2 模态叠加法（Mode Superposition Method）463

13.1.3 减缩法（Reduced Method）463

13.2 瞬态动力学的基本步骤463

13.2.1 前处理（建模和分网）464

13.2.2 建立初始条件464

13.2.3 设定求解控制器465

13.2.4 设定其他求解选项467

13.2.5 施加载荷467

13.2.6 设定多载荷步468

13.2.7 瞬态求解469

13.2.8 后处理469

13.3 实例导航——瞬态动力学分析实例471

13.3.1 分析问题471

13.3.2 建立模型472

13.3.3 进行瞬态动力分析设置、定义边界条件并求解476

13.3.4 查看结果481

13.3.5 命令流实现483

13.4 本章小结485

第14章 接触问题分析486

14.1 接触问题概论487

14.1.1 一般分类487

14.1.2 接触单元487

14.2 接触分析的步骤488

14.2.1 建立模型，并划分网格489

14.2.2 识别接触对489

14.2.3 定义刚性目标面490

14.2.4 定义柔性体的接触面491

14.2.5 设置实常数和单元关键点493

14.2.6 控制刚性目标的运动493

14.2.7 给变形体单元施加必要的边界条件494

14.2.8 定义求解和载荷步选项494

14.2.9 求解495

14.2.10 检查结果495

14.3 实例导航——陶瓷套管的接触分析496

14.3.1 问题描述496

14.3.2 建立模型并划分网格497

14.3.3 定义边界条件并求解503

14.3.4 后处理508

14.3.5 命令流实现512

14.4 本章小结518

第15章 优化设计519

15.1 优化设计概论520

15.2 优化设计的基本步骤522

15.2.1 生成分析文件522

15.2.2 建立优化过程中的参数525

15.2.3 进入OPT处理器，指定分析文件526

15.2.4 指定优化变量526

15.2.5 选择优化工具或优化方法526

15.2.6 指定优化循环控制方式527

15.2.7 进行优化分析528

15.2.8 查看设计序列结果529

15.3 实例导航——框架结构的优化设计530

15.3.1 问题描述530

15.3.2 建立模型531

15.3.3 求解534

15.3.4 优化设计536

15.3.5 查看优化结果541

15.3.6 命令流实现545

15.4 本章小结550